Energiesysteem in balans met systeemintegratie

Thema:
Transitie naar een duurzaam energiesysteem

Het grote voordeel van fossiele bronnen is dat zij een constante stroom energie leveren. Het aanbod uit hernieuwbare bronnen wisselt juist sterk. Soms is er veel zon, soms niet. Daarom moeten we overschotten en tekorten met elkaar in balans brengen. Om dit te bereiken, werken we aan uiteenlopende energieopslag- en conversietechnologieën.

Webinar grootschalige energieopslag

In het webinar, onder leiding van moderator René Peters, gaan Joris Koornneef en Remco Groenenberg in gesprek over grootschalige energieopslag. Hoe slaan we elektriciteit duurzaam op, en in welke vorm? Hoe zorgen we dat we altijd energie hebben?

Vraag en aanbod in balans

Door de snelgroeiende hoeveelheid duurzaam opgewekte energie uit wind en zon neemt de behoefte aan flexibiliteit toe om aanbod en vraag in balans te houden. Waar het aanbod van fossiele energie min of meer constant is, wisselt dat van zon en wind sterk. Door duurzaam opgewekte energie in tijden van overproductie grootschalig om te zetten en op te slaan, kunnen we het gebruiken op momenten dat er een tekort is.

Nederland is uitstekend gepositioneerd om met innovatieve conversie- en opslagtechnologieën en infrastructuur grootschalige opslag te realiseren. Dit is vooral nodig om de sterk groeiende hoeveelheid elektriciteit die straks op zee wordt opgewekt efficiënt te kunnen benutten. En om te voorkomen dat er tekorten ontstaan op momenten dat de wind niet waait en de zon niet schijnt.

De noodzaak van ondergrondse energieopslag

In het whitepaper ‘Ondergrondse energieopslag noodzakelijk voor toekomstig energiesysteem’ concluderen we samen met EBN dat ondergrondse energieopslag een onmisbaar onderdeel is van de infrastructuur. En dat ontwikkeling daarvan noodzakelijk is. Om in de toekomst zeker te zijn van een flexibel energiesysteem is snelle actie en regie nodig.

Energie omzetten

We zijn expert in conversie- en opslagtechnologieën om elektriciteit om te zetten in een andere vorm van energie of energiedrager en zo nodig weer terug. Denk aan conversie van elektriciteit of biomassa naar waterstof of groen gas (Power2Gas), van elektriciteit naar warmte (Power2Heat) en naar brand- en grondstoffen (Power2Fuels & Feedstock). Dit zorgt voor een grote flexibiliteit tussen duurzame productie en gebruik door industrie en huishoudens.

VoltaChem

Samen met industriële en kennispartners werken we in open innovatie aan de inzet van duurzame elektriciteit voor het elektrificeren en dus decarboniseren van de chemische industrie. Het gaat om omzetting van duurzame waterstof in brandstoffen en chemicaliën (Power2Hydrogen), van elektriciteit in warmte (Power2Heat) en conversie naar chemicaliën (Power2Chemicals).

Grootschalige ondergrondse opslag

Grootschalige ondergrondse energieopslag is een belangrijke voorwaarde voor een toekomstbestendig energiesysteem en het slagen van de energietransitie. De duurzaam opgewekte elektriciteit wordt omgezet in bijvoorbeeld waterstof en getransporteerd om het voor langere periode veilig in de ondergrond op te slaan. Bijvoorbeeld ondergronds in zoutcavernes, lege gasvelden en aquifers (watervoerende laag in de ondergrond). Zo vangen we de wisselingen in vraag en aanbod op voor dagen tot zelfs maanden. En benutten we duurzaam opgewekte energie zo efficiënt mogelijk.

LSES: energieopslag in zoutcavernes en gasvelden

In het project ‘Large Scale Energy Storage in salt caverns and depleted fields’ (LSES) doen we onderzoek naar grootschalige opslag van energie in de vorm van waterstof (in zoutcavernes en lege gasvelden) en perslucht (in zoutcavernes). Dit doen we in samenwerking met onder meer EBN, Gasunie, GasTerra, NAM en Nouryon.

Systeemintegratie op de Noordzee

Grootschalige opslag gebeurt in zoutcavernes en in lege gasvelden. Dat laatste biedt kansen om de bestaande platforms en pijpleidingen te hergebruiken. Dit heet systeemintegratie. Hier komt alles samen: conversie van elektriciteit uit wind in waterstof, gebruik van bestaande gasleidingen en opslag in lege velden. Dat vraagt niet alleen om kennis van elektriciteit, gas en waterstof op zich. Maar ook van alle koppelingen daartussen: energiemarkten, netwerken, milieuaspecten en de economische haalbaarheid.

North Sea Energy

De Noordzee is een ideale omgeving om bij te dragen aan een klimaatneutraal energiesysteem. Er liggen kansen voor grootschalige windenergie, waterstof en ondergrondse CO2-opslag. Het onderzoeksprogramma North Sea Energy kijkt naar de koppeling van deze energiefuncties vanuit techniek, maatschappij, markt en ecologie. Samen met partners zetten we de Noordzee op de kaart als voorbeeldregio voor de Europese energietransitie.

H-vision

Doel van H-vision is het fors verlagen van de CO2-uitstoot door het bedrijfsleven in de Rotterdamse haven door op grote schaal blauwe waterstof te produceren en toe te passen in industriële processen. De industrie gebruikt veel waterstof, vooral voor hoge temperatuur processen, door aardgas te verbranden. In de plannen wordt de daarbij vrijkomende CO2 afgevangen en getransporteerd naar lege gasvelden onder de Noordzee.

Conversie en direct gebruik

Door conversie en opslag is duurzaam opgewekte energie in te zetten wanneer er vraag is naar energie. Maar conversie betekent niet altijd opslag. De naar waterstof geconverteerde elektriciteit is door de industrie ook direct in hun processen te gebruiken of te transporteren voor verwarming in de gebouwde omgeving. Elektronen zijn dan omgezet in moleculen, waarvan zowel het transport als de opslag veel goedkoper zijn. Zo is uit zon en wind opgewekte elektriciteit in elke energievorm te gebruiken, op elk gewenst moment.

Heatstore

We coördineren het Europese onderzoeksproject Heatstore om technologieën voor de opslag van thermische energie te ontwikkelen en deze in praktijkproeven te demonstreren. Het gaat daarbij om verschillende configuraties, waarin we warmtebronnen, opslagtechnieken en benutting van warmte combineren.

Project IJvergas

In het project IJvergas onderzochten we samen met partners de haalbaarheid van een multifunctioneel energie-eiland op de Noordzee.

Laat je verder inspireren

1 resultaat

Energietransitie groeiende samenwerking overheid en industrie

Informatietype:
Insight
4 juli 2022

De industrie moet veel sneller verduurzamen. Weliswaar is deze sector er tussen 1990 en 2020 in geslaagd de uitstoot van CO2 ten minste met 25% te verminderen, maar in absolute getallen gaat het nog steeds om tientallen megatonnen per jaar. In het Klimaatakkoord hebben overheid en bedrijfsleven afspraken gemaakt de emissies verder te reduceren. Als innovatie- en kennis partner ondersteunt TNO ministeries, provincies, gemeenten en regio’s effectief beleid te voeren. Ook brengen we publieke en private partijen bij elkaar om de versnelling te realiseren. Daarvoor ontwikkelt TNO Green Prints:
een blauwdruk met oplossingen voor het vergroenen van de industrie.